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Industria química
La industria química se ocupa de la extracción y procesamiento de las materias primas, tanto naturales como sintéticas, y de su transfromación en otras sustancias con características diferentes de las que tenían originalmente, para satisfacer las necesidades de las personas mejorandu su calidad de vida. Su objetivo principal es elaborar un producto de buena calidad con el costo más bajo posible, y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio.
La industria química
engloba distintas industrias, entre las que se destacan entre
otras:
Plataforma petrolífera de perforación en aguas profundas
del Golfo de México.
La industria petrolera incluye
procesos
globales
de
exploración,
extracción, refino, transporte (frecuentemente a través de buques
petroleros y oleoductos) y
mercadotecnia de productos
del
petróleo.
Los
productos de
mayor volumen en la industria son combustibles (fueloil) y gasolina.
El petróleo
es
la materia prima de muchos productos químicos incluyendo
productos farmacéuticos, disolventes, fertilizantes, pesticidas y
plásticos.
La industria del petróleo se divide normalmente en tres
fases:
1.
"Upstream": Exploración y producción.
2.
"Midstream": Transporte, procesos y almacenamiento.
3.
"Downstream": Refino, venta y distribución.
Las operaciones medias generalmente se incluyen en la
categoría final.
El petróleo es un producto esencial para muchas industrias, y es de vital importancia para el mantenimiento de la misma civilización industrializada, por lo que se considera una industria crítica en la mayoría de las naciones . El petróleo alimenta un porcentaje muy alto del consumo de energía del mundo, entre el 32% de Europa y Asia hasta el 53 % en Oriente Medio. En otras regiones geográficas el peso energético del petróleo es el siguiente: Sudamérica y América Central ( 44 %) , África ( 41 %) y Norteamérica ( 40 %).
El mundo en general consume 30 billones de barriles (4.8 km3) de petróleo por año, y los mayores consumidores son en su mayoría el grupo de naciones más desarrolladas. De hecho, el 24 % del petróleo consumido en el año 2004 se le atribuye a Estados Unidos en su totalidad. La producción, distribución, refino y venta del petróleo tomados éstos como un todo, representan la industria más grande en términos de valor en dólares en la Tierra.
Historia
La formación natural del petróleo
Historia temprana
El petróleo ha sido utilizado desde la temprana historia del hombre como combustible para el fuego, y para la guerra. Su gran importancia para la economía mundial se desarrolló , sin embargo, de manera muy lenta, siendo la madera y el carbón los principales combustibles utilizados para calentar y cocinar, y el aceite de ballena el preferido para la iluminación, hasta ya entrado el siglo XIX.
Una temprana industria petrolera apareció en el siglo VIII cuando las calles de Bagdad fueron pavimentadas con alquitrán derivado del petróleo por medio de destilación destructiva. En el siglo IX se llegaron a explorar campos petroleros en el área cercana a Bakú, en Azerbayán, para producir nafta. Estos campos fueron descriptos por Al-Masudi en el siglo X, y por Marco Polo en el XIII, que calificó a la producción de esos pozos petrolíferos como de cientos de naves. El petróleo también fue destilado por Al-Razi en el siglo IX, produciendo compuestos químicos como el querosene en el alambique. Este producto fue utilizado para la iluminación gracias a la invención paralela de las lámparas de querosene, dentro de la industria de las lámparas de aceite.
La Revolución Industrial generó una necesidad cada vez mayor de energía, la cual se abastecía principalmente de carbón. Por otro lado, se descubrió que el querosene podía extraerse del petróleo crudo, y que podía utilizarse como combustible. El petróleo comenzó a tener una fuerte demanda, y para el siglo XX se convirtió en una de las principales materias primas del comercio mundial.
Historia moderna
La Rusia Imperial produjo 3500 toneladas de petróleo en 1825 y dobló su producción a mediados de siglo. Después de que la producción de petróleo comenzase en lo que hoy se conoce como Azerbayán en 1848, dos grandes oleoductos fueron construidos en el Imperio Ruso: uno de 833 kilómetros de longitud, cuyo fin era transportar el petróleo desde el mar Caspio hasta el puerto de Batum en el mar Negro (Oleoducto Bakú- Batumi) y otro de 162 kilómetros para llevar el petróleo desde Chechenia hasta el Caspio.
A la llegada del siglo XX, la producción de crudo del Imperio Ruso, que procedía casi íntegramente de la península Abseron, representaba la mitad de la producción mundial y dominaba los mercados internacionales. En 1884 ya se habían puesto en marcha casi 200 pequeñas refinerías en los suburbios de Baku. Por otro lado, y como efecto secundario de este temprano desarrollo de la industria petrolera, la península de Abseron emergió como uno de los casos más antiguos y graves a nivel mundial de negligencia medioambiental . En 1878, Ludvig Nobel y su compañía Brandobel revolucionaron el transporte de crudo mediante la fabricación y puesta en funcionamiento del primer petrolero en el mar Caspio.
Las primeras refinerías petroleras modernas fueron puestas en funcionamiento por Inacy Kukasiewicz cerca de Jaslo , entre los años 1854 y 1856. Estas tenían un tamaño reducido pues la demanda de combustible refinado era todavía pequeña. Trataban el petróleo para la fabricación de asfalto artificial, aceite para maquinaria y lubricantes, además de para el combustible de la lámpara de kerosene de Kukasiewicz. A medida que las lámparas de kerosene ganaban popularidad, la industria de refino creció en el área.
La primera refinería de gran tamaño fue inagurada en
Ploieşti, Romania en 1856.
En 1947, la compañía Superior Oil construyó la primera
plataforma petrolífera marítima en la costa de Luisiana, en el Golfo de
México.
Corporaciones
Durante la década de los años 60, compañías multinacionales
tales como Mobil, BP y Shell tuvieron acceso a más del 80 por ciento de
las reservas globales de de gas natural y petróleo. En la actualidad
compañías multinacionales de occidente controlan
solamente el 10 por ciento del petróleo del mundo, mientras que
firmas operadas por gobiernos tienen el control exclusivo de más o menos
el 77 por ciento, de acuerdo a un papel escrito por Doug Young en
noviembre de 2007 en el Instituto James Baker de
Estructura de la industria
Tanques en Yokohama.
El Instituto Americano del Petróleo divide la industria
petrolera en cinco secciones:
•
Upstream (exploración, desarrollo y producción de crudo y gas
natural).
•
Downstream (buques, refinerías, vendedores, detallistas y
consumidores).
•
Transporte por Oleoducto.
•
Transporte Marino.
•
Proveedor y servicio.
Impacto ambiental y futura escasez
Algunas operaciones de la industria petrolera han sido
responsables por la contaminación del agua debido a los deshechos o
productos derivados del refino y por derrames de petróleo.
La combustión de combustibles fósiles produce gases de
efecto invernadero y otros contaminantes del aire. Los contaminantes
incluyen óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, compuestos orgánicos
volátiles y metales pesados.
Debido a que el petróleo es un recurso natural no
renovable, la industria se enfrenta a un inevitable agotamiento de las
reservas de petróleo en el mundo.
En este orden de ideas,
Según un estuido realizado por IBISWorld, los
biocombustibles (primariamente etanol, aunque también biodiésel)
seguirán sustituyendo al petróleo, aunque los niveles de producción son
bajos, y no desplazarán la producción local de petróleo. El etanol se
considera como un producto que ofrece un bajo impacto medioambiental, y
que podría jugar un cierto papel en la reducción de la dependencia del
petróleo importado. En ese sentido, la mayoría del etanol consumido en
los Estados Unidos (más del 90%) se combina con gasolina para producir
un combustible compuesto en un 10% de etanol, combustible en el que se
utiliza el etanol para incrementar la cantidad de oxígeno total de la
mezcla.
La elaboración del
aceite de oliva, grabado de J. Amman del siglo XVI.
La industria alimentaria es la parte de la industria
encargada de la elaboración, transformación, preparación, conservación y
envasado de los alimentos de consumo humano y animal. Las materias
primas de esta industria se centra en los productos de origen vegetal
(agricultura), animal (ganadería) y fungico, principalmente. El progreso
de esta industria nos ha afectado en la actualidad de alimentación
cotidiana, aumentando el número de posibles alimentos disponibles en la
dieta. El aumento de producción ha ido unido con un esfuerzo progresivo
en la vigilancia de la higiene y de las leyes alimentarias de los países
intentando regular y unificar los procesos y los productos.
Los procesos de
fabricación
Aunque exista una gran diversidad de industrias
alimentarias los procesos de fabricación pueden clasificarse en seis
diferentes: manipulación de los alimentos, almacenamiento de los mismos
y de las materias primas, la extracción de sus propiedades, la
elaboración hasta un producto final, el envasado y la conservación de
los alimentos.
Los procesos de manipulación humana de los alimentos
tienden a disminuirse en la industria alimenticia, es frecuente ver
elementos en las factorías que automatizan los procesos de manipulación.
Procesos de
almacenamiento
El almacenamiento de materias primas está orientado a
minimizar el efecto de estacionalidad de ciertos productos alimentarios.
Generalmente suelen emplearse para el almacenamiento silos, almacenes
acondicionados al tipo de industria específico (herméticos, al aire
libre, refrigerados, etc.), cámaras frigoríficas, etc.
Procesos de
extracción
Algunos alimentos necesitan de procesos de extracción, bien
sea de pulpas (en el caso de frutas), huesos, o líquidos. Los procesos
industriales para realizar la extracción pueden ser la mediante la
trituración del alimento, el machacado o molienda (cereales para el pan,
las olivas para el aceite, etc.), extracción mediante calor (grasas,
tostado del pan, etc.), secado y filtrado, empleo de disolventes.
Procesos de
elaboración
Los procesos habituales de la elaboración de alimentos,
tienen como objeto la transformación inicial del alimento crudo para la
obtención de otro producto distinto y transformado, generalmente más
adecuado para su ingesta. Algunos de los procesos de elaboración tienen
su fundamento en la conservación del alimento.
•
Cocción. Suele emplearse en la elaboración de muchos alimentos de origen
cárnico,
•
Destilación.
•
Secado, es tradicional su uso en pescados, así como en el de carne, con
motivo de aumentar su conservación. En estos casos el proceso de
elaboración y de conservación coinciden.
•
Fermentación, mediante la adicción de microorganismos (levadura),
es muy empleada en la industria de las bebidas: industria del vino y en
la industria cervecera.
Procesos de conservación
Esta fase es vital en algún tipo de producción de
alimentos, en parte debido a que los procesos de conservación en la
industria alimentaria tienen por objeto la interrupción de la actividad
microbiana y prolongar la vida útil de los alimentos. Para ello se tiene
la posibilidad de trabajar con dos variantes:
•
Pasteurización.
• Esterilización antibiótica. Es uno de los procesos de
conservación de alimentos más importante, prolongando la vida útil del
alimento considerablemente. Es quizás el más antiguo de ellos.
• Esterilización por radiación. Entre ellas se encuentra la
radiación ionizante empleada para el control de envases, así como la
radiación de microondas.
•
Acción
química
Algunos procesos de
conservación de alimentos pretenden sin embargo inhibir el desarrollo de
los microorganismos, tales son:
•
Refrigeración.
•
Deshidratación.
Procesos de envasado
La crisis del agua y el impacto que causa la industria de embotellado.
El agua es cada día más escasa y costosa, las actividades en una industria de bebidas, requieren considerable cantidad de este recurso. Existen innumerables estimaciones sobre cuántos litros de agua se necesitan para producir un litro de gaseosa . Cifras procedentes de las plantas embotelladoras de otros países indican que el número óptimo es 2,1 litros de agua por cada litro de bebida embotellada, aunque normalmente fluctúa entre 2,2 a 2,4 litros de agua pro cada litro de bebida embotellada.
En una embotelladora se manejan diferentes tipos de agua
industrial según su uso: De acueducto, es la materia prima para tratarla
y convertirla en agua de embotellado, Las aguas de este proceso hacen
parte del producto terminado y son aguas potables para el consumo humano
y que cumplen estándares internacionales de aguas de embotellado
(American Wather Work Asociation). Es la más importante dentro de las
demás. Agua cruda de pozo, Se somete a tratamientos fisicoquímicos para
convertirla en aguas de servicios generales, para refrigeración de
maquinaria y equipos, Agua recuperada de los procesos de lavado de
botellas, de filtros de arena y de saneamientos de equipos. También se
cuenta con agua suavizada que se utiliza para lavado de botellas
retornables y refrigeración de equipos auxiliares para la generación de
aire y de refrigeración. Otro tipo de agua es el que se utiliza para
servicios generales : baños y jardines. Se recupera agua de los procesos
de lavado de botellas, de limpieza la cual se trata y se reutiliza en
pre-lavado de botellas y para lavar pisos de bodegas
Sectores de la industria
Generalmente la industria alimentaria se ha considerado
como un conjunto de industrias que consiste en:
•
Industria pesquera y de transformación de pescado
•
Conservas de frutas y hortalizas
•
Grasas y aceites
•
Productos molinería
•
Productos Alimentación Animal
•
Pan, pastelería y galletas
•
Azúcar
•
Cacao y chocolate
•
Bebidas
•
Vinos
•
Cerveza y malta
•
Otras bebidas alcohólicas
•
Aguas y bebidas analcohólicas
•
Otros productos diversos
Este tipo de industria alimentaria trabaja con las materias
primas de la carne procedente del sacrificio de ganado para el consumo
humano del porcino, el ganado vacuno, principalmente. En algunas
ocasiones también el ganado equino y los camellos. El matadero es el
elemento inicial del proceso de elaboración y sus proceso específicos
son el sacrificio y el deshuesado, los trabajadores de esta industria,
independientemente del tipo de carne, suelen estar muy especializados en
el despiece de las carnes. Parte de la carne se dedica directamente al
consumo humano, y parte se lleva a otras industrias de procesado de
embutidos diversos, ahumado, enlatado, comida de animales.
La industria pesquera tiene como materia prima todos
aquellos productos provenientes del mar, se trata de una industria con
una mano de obra muy especializada y que es local a las costas, puertos
marítimos, vías fluviales de cada país. Con el devenir de los años se ha
ido industrializando y hoy en día se considera incluso el cultivo de
ciertas especies en lo que se denomina piscifactorías.
La industria láctea tiene como materia prima la leche
procedente de los animales, se trata de uno de los alimentos más básicos
de la humanidad. La industria láctea tiene como primera restricción
manipular la leche por debajo de los
La industria de las bebidas tiene como objeto la
elaboración y envasado de las bebidas en general. Está muy diversificada
esta industria debido a la gran variedad de bebidas que aborda, no
obstante los procesos son generalmente los mismos: una primera fase de
recolección de granos (cebada, cacao, té, etc.) que emplea una mano de
obra poco especializada, y luego una serie de procesos automáticos que
requiere mano de obra semiespecializada la características de las
bebidas hace que se componga de dos categorías principales:
•
Bebidas alcohólicas.
•
La industria los licores destilados.
•
La industria vitivinícola.
•
La fabricación de la cerveza.
•
Bebidas no alcohólicas.
•
El embotellado y envasado de agua y bebidas refrescantes.
•
La fabricación de jarabes de bebidas refrescantes.
•
Embotellado, enlatado y envasado en cajas de zumos de frutas.
•
Industria del café.
•
La industria
del té.
Educación en
alimentos
La industria alimentaria o agroalimentaria requiere de
profesionales preparados por lo cual la instrucción y formación entorno
al área de alimentos en sus diversas modalidades y niveles se ha
dividido en cinco grandes áreas de especialidad, Química y Análisis de
alimentos (QAA), Inocuidad y microbiología alimentaria (IAM), Ingeniería
de alimentos (IA) y Tecnología de Alimentos (TA), complementada con una
serie de herramientas para el éxito (HPE) (Morgan, Ismail, and Hayes,
JFSE Vol.5 2006) (Miembros ANIIA DITD 2005).
La industria farmacéutica es un sector empresarial dedicado
a la fabricación, preparación y comercialización de productos químicos
medicinales para el tratamiento y también la prevención de las
enfermedades, la cual reporta niveles de lucro económico altos. Algunas
empresas del sector fabrican productos químicos farmacéuticos a granel
(producción primaria), y todas ellas los preparan para su uso médico
mediante métodos conocidos colectivamente como producción secundaria.
Entre los procesos de producción secundaria, altamente automatizados, se
encuentran la fabricación de fármacos dosificados, como pastillas,
cápsulas o sobres para administración oral, soluciones para inyección,
óvulos y supositorios.
Están sujetos a una variedad de leyes y reglamentos con
respecto a las patentes, las pruebas y la comercialización de los
fármacos. La industria farmacéutica es actualmente uno de los sectores
empresariales más rentables e influyentes del mundo, lo cual produce al
mismo tiempo elogios por sus contribuciones a la salud, y controversias
por sus políticas de marketing y campañas para influir en los gobiernos,
con el fin de aumentar los precios, extender sus patentes y con ello sus
beneficios empresariales. Siendo acusadas por sus críticos de promoción
de enfermedades, en algunos casos, al contribuir supuestamente a
medicalizar los problemas derivados del modo de vida actual, al llamar
la atención sobre condiciones o enfermedades frecuentemente inofensivas
con objeto de incrementar la venta de medicamentos.
Muchas compañías farmacéuticas realizan tareas de
investigación y desarrollo (I+D) con el fin de introducir nuevos
tratamientos mejorados. En algunos países, cada etapa de pruebas de
nuevos fármacos con animales domésticos (de granja o de laboratorio) o
con seres humanos, tiene que recibir la autorización de los organismos
reguladores nacionales. Si se produce la aprobación final se concede la
autorización para utilizarlos en condiciones determinadas. En otros
países se puede obtener el permiso de distribuir un fármaco presentando
la autorización del país de origen.
Una gran parte de la producción de la industria
farmacéutica corresponde a vacunas. La mayoría de las vacunas son
inyectables, aunque algunas se administran por vía oral, en particular
la vacuna de Sabin contra la poliomielitis, desarrollada a mediados de
la década de 1950. Las vacunas protegen en el organismo sometiéndole a
un agente patógeno debilitado, lo cual le ayuda a crear nuevos
anticuerpos (inmunización a largo plazo) o proporcionándole anticuerpos
activos (una solución más temporal).
La mayoría de los países conceden patentes para los
medicamentos o fármacos recientemente desarrollados o modificados, por
periodos de unos 15 años a partir de la fecha de autorización. Las
compañías asignan una marca registrada a sus innovaciones, que pasan a
ser de su propiedad exclusiva. Además, los nuevos medicamentos reciben
un nombre genérico oficial de propiedad pública. Una vez que expira la
patente, cualquier empresa que cumpla las normas del organismo regulador
puede fabricar y vender productos con el nombre genérico. En realidad la
industria farmacéutica es la principal impulsora de la extensión del
sistema de patentes, y ha presionado a los países en desarrollo para
hacerles seguir este sistema.
La mayor parte de las empresas farmacéuticas tienen
carácter internacional y poseen filiales en muchos países. El sector,
tecnológicamente muy adelantado, da ocupación a muchos licenciados
universitarios, como biólogos, bioquímicos, químicos, ingenieros,
microbiólogos, farmacéuticos, farmacólogos, médicos, físicos y
veterinarios, así como diplomados en enfermería. Estos profesionales
trabajan en investigación y desarrollo (I+D), producción, control de
calidad, marketing, representación médica, relaciones públicas o
administración general. En 1994, las dos mayores empresas farmacéuticas
del mundo eran la británica Glaxo y la norteamericana Merck & CO. Cada
una de ellas ocupa a unas 50.000 personas en todo el mundo, de las que
unos 7.000 son licenciados universitarios.
Historia de la industria farmacéutica
La industria farmacéutica surgió a partir de una serie de
actividades diversas relacionadas con la obtención de sustancias
utilizadas en medicina. A principios del siglo XIX, los boticarios,
químicos o los propietarios de herbolarios obtenían partes secas de
diversas plantas, recogidas localmente o en otros continentes. Éstas
últimas se compraban a los especieros, que fundamentalmente importaban
especias, pero como negocio secundario también comerciaban con productos
utilizados con fines medicinales, entre ellos el opio de Persia o la
ipecacuana de Suramérica. Los productos químicos sencillos y los
minerales se adquirían a comerciantes de aceites y gomas.
Los boticarios y químicos fabricaban diversos preparados
con estas sustancias, como extractos, tinturas, mezclas, lociones,
pomadas o píldoras. Algunos profesionales elaboraban mayor cantidad de
preparados de los que necesitaban para su propio uso y los vendían a
granel a sus compañeros.
Algunas medicinas, como las preparadas a partir de la
quina, de la belladona, de la digitalina, del centeno cornudo (Claviceps
purpurea) o del opio (látex seco de la adormidera Papaver somniferum),
eran realmente útiles, pero su actividad presentaba variaciones
considerables. En 1820, el químico francés Joseph Pelleterier preparó el
alcaloide activo de la corteza de la quina y lo llamó quinina. Después
de este éxito aisló diversos alcaloides más, entre ellos la atropina
(obtenida de la belladona) o la estricnina (obtenida de la nuez vómica).
Su trabajo y el de otros investigadores hizo posible
normalizar diversas medicinas y extrajo de forma comercial sus
principios activos. Una de las primeras empresas que extrajo alcaloides
puros en cantidades comerciales fue la farmacia de T.H. Smith Ltd. en
Edimburgo, Escocia. Pronto los detalles de las pruebas químicas fueron
difundidos en las farmacopeas, lo cual obligó a los fabricantes a
establecer sus propios laboratorios.
Las primeras
medicinas sintéticas
Los productos químicos extraídos de plantas o animales se
conocían como orgánicos, en contraposición a los compuestos inorgánicos
derivados de otras fuentes; se creía que los primeros sólo podían ser
producidos por los organismos vivos, de ahí su nombre. En 1828, no
obstante, el químico alemán Friedrich Wöhler calentó un compuesto
inorgánico, el cianato de amonio, y consiguió producir urea, que
anteriormente sólo se había conseguido aislar a partir de la orina.
Esta síntesis revolucionaria hizo que se intentaran
sintetizar otros compuestos orgánicos. Para la futura industria
farmacéutica tuvo gran importancia el descubrimiento accidental, en
1856, del primer colorante sintético, la 'malva'. Este descubrimiento
del joven estudiante británico de química William Henry Perkin incitó a
diversos fabricantes de Alemania y Suiza a desarrollar nuevos colores
sintéticos, con lo cual se ampliaron los conocimientos sobre la nueva
química.
Los colorantes o tintes sintéticos tuvieron un impacto
enorme en los avances médicos. Aumentó considerablemente la gama de
productos biológicos de tintura, lo cual aceleró el progreso de la
bacteriología y la histología. La investigación de nuevos colores
estimuló el estudio de la química orgánica, lo cual a su vez fomentó la
investigación de nuevas medicinas. El primer fármaco sintético fue la
acetofenidina, comercializada en 1885 como analgésico por la empresa
Bayer, de Leverkusen (Alemania) bajo la marca Phenacetin. El paracetamol
-utilizado hoy como analgésico- derivó posteriormente de aquel
compuesto.
El segundo fármaco sintético importante, comercializado en
1899, fue el ácido acetilsalicílico, sintetizado de forma pura por el
doctor Felix Hoffmann dos años antes en los laboratorios de
investigación de Bayer. Este fármaco se vendió en todo el mundo con el
nombre comercial de Aspirina, propiedad de Bayer, y supuso un
tratamiento nuevo y eficaz para los dolores reumáticos. A partir de
estos primeros comienzos, Bayer creció hasta convertirse en la
gigantesca empresa IG Farbenindustrie.
Los primeros fármacos
antiinfecciosos
El primer fármaco que curó una enfermedad infecciosa que
causaba una gran mortalidad fue la 'bala mágica' del bacteriólogo alemán
Paul Ehrlich. Convencido que el arsénico era clave para curar la
sífilis, una enfermedad venérea, Ehrlich sintetizó centenares de
compuestos orgánicos del arsénico. Más tarde inyectó estos compuestos en
ratones previamente infectados con el organismo causante de la
enfermedad,
Ehrlich se enfrentó entonces al problema de fabricar su
compuesto en grandes cantidades, preparado de forma adecuada para su
inyección, así como para la su distribución. Buscó la ayuda de la
empresa química Höchst AG, de Fráncfort (Alemania). La empresa
comercializó la sustancia en ampollas de cristal con una dosis única de
arsfenamina en polvo, que debía disolverse en agua esterilizada antes de
ser inyectada. El fármaco, exportado a todo el mundo, recibió el nombre
comercial de Salvarsán. Este proceso de descubrimiento, producción
comercial y distribución continúa siendo típico de la industria
farmacéutica.
En 1916, los científicos de Bayer inventaron un fármaco
eficaz para tratar una enfermedad tropical, la tripanosomiasis o
enfermedad del sueño. Éste mal, que afecta a los seres humanos y al
ganado, es provocado por microorganismos llamados tripanosomas,
transportados por la mosca tsetsé.
Presentación de sus
productos
Los preparados pueden succionarse como los caramelos,
tomarse oralmente (como los jarabes) o administrarse en forma de
inhalaciones con aerosoles dosificados, de gotas para la nariz, orejas u
ojos, o de cremas, pomadas y lociones aplicadas sobre la piel.
Investigación en el
campo de la diabetes
Se considera que los años de entreguerras correspondieron a
la adolescencia de la industria farmacéutica. El 11 de enero de 1922, en
Descubrimiento de las
sulfamidas y los antibióticos
Sir Alexander Fleming
en un sello de las Islas Feroe
En 1935 el patólogo alemán Gerhard Domagk, de los
laboratorios Bayer, comprobó que un colorante comercializado con el
nombre de prontosil era eficaz contra una infección provocada por
estreptococos. Estos microorganismos eran los causantes de la sepsis
puerperal, una enfermedad que a veces seguía al parto y provocaba a
menudo la muerte de la madre. Se demostró que la parte activa de la
molécula del prontosil era el radical sulfonamida, lo cual incitó a los
investigadores farmacéuticos a sintetizar una serie de fármacos nuevos
conocidos como sulfonamidas o sulfamidas.
En 1928 Alexander Fleming descubrió la penicilina y sugirió
que podría usarse para tratar determinadas infecciones bacterianas. No
obstante, este uso no se consideró seriamente hasta 1940, cuando Howard
Florey y Ernst Chain (un científico huido de
Pronto se descubrieron otras sustancias activas contra
infecciones muy diversas, que se denominaron colectivamente
antibióticos. Uno de los más conocidos fue la estreptomicina,
descubierta por Selman A. Waksman y desarrollada en los laboratorios de
la empresa farmacéutica norteamericana Merck & CO., de Nueva Jersey.
Junto con los productos antibacterianos isoniacida y ácido
p-aminosalicílico, la estreptomicina trataba la tuberculosis, causada
por el bacilo de Koch.
El caso de la talidomida
En la década de 1950 la industria farmacéutica consiguió la
mayoría de edad. Los laboratorios farmacéuticos alemanes, belgas,
británicos, franceses, suecos y suizos elaboraron fármacos nuevos y
eficaces (y a veces no tan eficaces). El mercado se vio inundado de
nuevos antibióticos (penicilinas modificadas químicamente para destruir
a las bacterias que se habían hecho resistentes a los productos más
antiguos), antihistamínicos para tratar alergias como la urticaria o la
fiebre del heno, nuevos analgésicos, somníferos y anestésicos, a medida
que las compañías farmacéuticas invertían cada vez más en investigación
y desarrollo.
Los titulares de los periódicos europeos empezaron a
expresar críticas por la falta de control del sector a raíz del desastre
de la talidomida. Este fármaco fue desarrollado en Alemania en 1953 y
comercializado en este país en 1956.
La talidomida era un tratamiento eficaz para la depresión
de los primeros meses del embarazo, un trastorno que a veces llevaba al
suicidio a algunas mujeres. Pero, a finales de la década de 1950, se
observó que el número de bebés nacidos con miembros desarrollados de
forma incompleta era estadísticamente mayor entre los hijos de madres
tratadas con este fármaco. Experimentos posteriores con animales
demostraron que la talidomida dañaba el crecimiento de los miembros en
el embrión e interrumpía el desarrollo normal de éstos. La difusión de
este descubrimiento hizo que el fármaco se retirara en todos los países.
La compañía alemana fue acusada de ocultar pruebas y desapareció de
forma deshonrosa.
A partir de 1970 se establecieron en muchos países
organismos gubernamentales para controlar la calidad, los ensayos
clínicos y el empaquetado, etiquetado y distribución de los fármacos.
Conceden autorizaciones tanto para los fármacos como para sus
fabricantes y sus inspectores tienen derecho a visitar en cualquier
momento las instalaciones donde se fabrican y almacenan productos
farmacéuticos. Otros organismos son responsables de controlar la
fabricación y distribución de medicinas y productos de crecimiento para
animales. La distribución de los numerosísimos fármacos disponibles a
las miles de farmacias y clínicas existentes sería casi imposible sin
los servicios de distribuidores mayoristas estratégicamente situados que
realizan suministros diarios. Las farmacias locales, el último eslabón
en la cadena del suministro de fármacos a los ciudadanos, son
inspeccionadas por agentes responsables de los diferentes ministerios o
departamentos de Sanidad.
El desarrollo de la
píldora anticonceptiva
El éxito de los nuevos fármacos se ha visto acentuado por
el marcado aumento de la esperanza de vida en muchas partes del mundo.
La industria farmacéutica también respondió a la necesidad de formas más
fiables de control de la natalidad. Al descubrimiento y aislamiento de
las hormonas sexuales, después de los trabajos que Adolf Butenandt
realizó en Berlín en la primera mitad del siglo XX, le siguió su
producción comercial por Schering AG en Alemania y Organon BV en los
Países Bajos. Ello hizo posible el desarrollo después de
La industria farmacéutica moderna
Las compañías farmacéuticas fueron creadas en diferentes
países por empresarios o profesionales, en su mayoría antes de
Las nuevas técnicas, la fabricación de moléculas más
complicadas y el uso de aparatos cada vez más caros han aumentado según
las empresas farmaceuticas enormemente los precios. Estas dificultades
se ven incrementadas por la presión para reducir los precios del sector,
ante la preocupación de los gobiernos por el envejecimiento de la
población y el consiguiente aumento de los gastos sanitarios, que
suponen una proporción cada vez mayor de los presupuestos estatales.
Situación actual
La industria farmacéutica no afronta sola el coste de la
investigación, ya que el sistema es mixto, con participación pública y
privada. Las compañías aducen que la mayor contribución proviene de sus
arcas, pero expertos independientes estiman que entre los gobiernos y
los consumidores financian el 84% de la investigación en salud, mientras
que solo el 12% correspondería a los laboratorios farmacéuticos, y un 4%
a organizaciones sin fin de lucro.
En cuanto al costo, según la versión de la industria, cada
nuevo fármaco que ponen en el mercado requiere más de 800 millones de
dólares en investigación. Sin embargo, un estudio que recopiló datos de
117 proyectos de investigación concluyó que el coste rondaría solamente
75 u 80 millones de dólares
No obstante, las inversiones necesarias para el lanzamiento
de un nuevo fármaco han experimentado un fuerte incremento debido al
mayor número de ensayos clínicos necesarios antes de su
comercialización. Este aumento es consecuencia de una legislación más
estricta, que procura mejorar la seguridad de los pacientes, pero
también del hecho de que los nuevos fármacos se parecen cada vez más a
los antiguos, lo que obliga a realizar más pruebas para poder demostrar
las pequeñas diferencias con el fármaco antiguo.
De hecho según un estudio que revisó la documentación
presentada ante
Tendencias:
desarrollo de agentes quirales
Una tendencia de la industria farmacéutica es el desarrollo
de agentes quirales. En 1983, representaban el 3% de los medicamentos,
llegando en la actualidad al 70% de los nuevos fármacos.
La quiralidad (del griego, chiros, mano), puede influir
sobre las propiedades biológicas de las moléculas. De allí que numerosos
fármacos de mezclas racémicas están siendo comparadas con sus propios
enantiómeros activos.
Los enantiómeros son compuestos que tienen la misma
secuencia de átomos, pero difieren en que su estructura tridimensional,
tienen una imagen especular. Se clasifican en dextrógiros y levógiros (R
ó S). El átomo que permite que haya estructuras en espejo se llama
centro quiral y es, generalmente, un átomo de carbono. Los enantiómeros
tienen propiedades físico-químicas idénticas, excepto que rotan el plano
de luz polarizada en direcciones opuestas. Sin embargo, la
estéreo-selectividad hace que un agente quiral pueda tener mejor
afinidad con un receptor o una enzima.
La estéreo-selectividad puede tener consecuencias
significativas sobre la acción terapéutica o la toxicidad de un
medicamento. Ello ha permitido obtener nuevos fármacos con mejores
efectos sobre la tolerabilidad, la farmacocinética, la farmacodinamia y
de menores interacciones farmacológicas sobre el metabolismo y la
biodisponibilidad.
En los últimos años, el impacto de estas técnicas ha sido
notable en la clase de los fármacos activos sobre el sistema nervioso
central, dando lugar al desarrollo de nuevos agentes antidepresivos
(escitalopram), psicoestimulantes (dexmetilfenidato; armodafinilo) e
hipnóticos (eszopiclona).
Importancia económica: la industria como negocio
En la actualidad, la industria farmacéutica crece
vigorosamente a nivel global. Los ingresos para el sector, durante el
año 2004, fueron de 550 mil millones de dólares, un 7% mayores a los
registrados en el 2003. Las ventas en los EE.UU. ascendieron a $235.400
millones, lo cual implica una tasa de crecimiento del 8,3% respecto al
año anterior. [1]. Los Estados Unidos representan el 46% del mercado
farmacéutico mundial.
A partir del 2008 es inminente el vencimiento de algunas de
las patentes que más ingresos reportan a la industria. [2] A causa de
esto, se han incrementado los presupuestos para las áreas de
investigación y desarrollo, sobre todo en las corporaciones más
poderosas del sector (ver cuadro más abajo). Las mismas se disputan
prácticamente la totalidad del mercado de los nuevos fármacos,
registrándose una tendencia creciente de concentración en la oferta.
Críticas a la
industria farmacéutica
Los medicamentos no son una mercancía cualquiera, sino un
elemento necesario para mantener la salud de los ciudadanos. Y aquí es
donde empieza el conflicto de intereses, ya que por una parte, existe el
derecho de la industria farmacéutica a obtener beneficios que la
incentiven para seguir investigando, mientras por otro lado está el
derecho a la salud, del que debería gozar todo ser humano.
Los argumentos más empleados para justificar el incremento
de los precios de los medicamentos dicen que las nuevas técnicas, la
fabricación de moléculas más complicadas y el uso de aparatos cada vez
más caros han aumentado enormemente los costes. Estas dificultades se
ven incrementadas por la presión para reducir los precios del sector,
ante la preocupación de los gobiernos por el envejecimiento de la
población, el problema con las patentes y el acceso a los medicamentos y
el consiguiente aumento de los gastos sanitarios, que suponen una
proporción cada vez mayor de los presupuestos estatales.
Sin embargo, los críticos del sector sostienen que en
realidad los costos de fabricación han disminuido de manera importante,
debido al empleo de aparatos y procesos industriales más eficientes, y a
la automatización de muchas etapas productivas, con la consiguiente
reducción de mano de obra. Por otra parte, la mano de obra se ha visto
reducida en forma notable luego de las mega fusiones de las principales
empresas farmacéuticas que han ocurrido en la década del 90, que han
generado una ola de despidos del orden de varias decenas de miles de
empleados.
En realidad, el mayor generador de costos en la industria
farmacéutica actual no es la fabricación de los medicamentos, ni tampoco
las inversiones en investigación y desarrollo (ver abajo) sino los
gastos derivados de la comercialización o mercadeo (marketing) de sus
productos, que incluyen millonarios desembolsos para realizar estudios
de mercado, análisis de los competidores, estrategias de
posicionamiento, extensión de patentes, distribución, promoción,
publicidad y ventas de sus productos, así como los gastos
administrativos necesarios para mantener estructuras multinacionales,
los que incluyen astronómicos salarios pagados a sus principales
ejecutivos.
Según los críticos de la industria farmacéutica, los altos
precios tampoco están en relación directa con la inversión en la
investigación sino, más bien, con las ganancias producidas por la
comercialización de los medicamentos.
Algunos de estos conceptos fueron desarrollados por Marcia
Angell, quien fuera editora en jefe de la publicación científica New
England Journal of Medicine por más de 20 años. Sus denuncias (ver
bibliografía) han generado una respuesta de
Otro punto de vista
Enfoques alternativos señalan la realidad de un mercado en
el que la industria promociona la investigación y la comercialización de
novedades terapéuticas. Sin embargo menos de una cuarta parte de los
fármacos que se ponen en el mercado son innovadores.
Cuando estas novedades son analizadas por Comités de
expertos independientes, utilizando procesos normalizados de trabajo que
garantizan la transparencia y reproductibilidad de la evaluación
científica comparativa, de la eficacia, seguridad, posología, y
economía, se evidencia que la mayoría de estos nuevos medicamentos sólo
vienen a sustituir el espacio económico que para las compañías dejan
otros con patentes próximas a expirar o que ya han expirado, por lo que
dejarán de ser tanto negocio como lo eran. Así vemos como cerca de un
90% de los nuevos fármacos usados en Atención Primaria, no representan
una mejora terapéutica respecto a otros medicamentos presentes en el
mercado, con eficacia y seguridad conocidas y gran experiencia de uso.
Esta sustitución por novedades terapéuticas representa un
incremento insostenible del gasto sanitario para la economía de muchos
países, teniendo que desviar ingentes cantidades del presupuesto
nacional que podría destinarse a mejoras en las prestaciones que su
sistema sanitario da a sus ciudadanos o simplemente al desarrollo de su
economía y nivel de vida. La mayor parte del aumento del gasto de los
sistemas sanitarios en los países ricos se debe a la sustitución de
fármacos conocidos por novedades terapéuticas.
Los organismos gubernamentales que supuestamente deben
ejercer la función de control de este sector económico en beneficio de
los ciudadanos, están financiados en porcentajes muy altos por la propia
industria (
Una revisión de los conocimientos sobre estos riesgos pone
de manifiesto que en 1974 ya se conocía que los estrógenos incrementan
el riesgo de infarto de miocardio, embolia y cáncer de endometrio, y en
1978 ya se sugirió que también incrementan el riesgo de cáncer de mama.
Como este ejemplo existen desgraciadamente otros más, lo que pone en
tela de juicio la realidad de una investigación muchas veces no
independiente, o exenta de conflicto de intereses, que se basa en
estudios en ocasiones con un diseño metodológico "poco ortodoxo" desde
el punto de vista científico, o que beneficia claramente al nuevo
fármaco. Investigación que no se realiza con el tipo de pacientes a los
que después va dirigido el fármaco, como es en muchos casos el de las
mujeres o el de los niños, en los que hasta en un 90% de casos no se
hace. Esto último ha llevado a
Investigación y
ensayos clínicos
Doble hélice de ADN en replicación.
La innovación prosigue su veloz curso a medida que la
investigación básica en universidades y hospitales, financiada en parte
por contribuciones de la industria, así como la propia investigación de
las compañías farmacéuticas, realiza nuevos descubrimientos sobre los
tejidos y órganos de los seres vivos. En la actualidad la investigación
en los laboratorios de las compañías farmacéuticas centra su interés en
el hallazgo de tratamientos mejorados para el cáncer, las enfermedades
del sistema nervioso central, las enfermedades virales como el síndrome
de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la artritis y las enfermedades
del aparato circulatorio, que son los males que aquejan principalmente a
los países desarrollados, y los que en última instancia, les generan más
ganancias. Poca investigación se realiza sobre las enfermedades
predominantes de países subdesarrollados (por ejemplo, la enfermedad de
Chagas en América del Sur), debido a que el retorno de la inversión en
estos mercados es bajo.
El descubrimiento de la estructura del ácido
desoxirribonucleico (ADN) al principio de la década de 1950 hizo posible
el desarrollo de nuevas técnicas que han desembocado en la producción de
prostaglandinas, interferón, nuevas vacunas, el factor de coagulación
sanguínea y muchos otros compuestos bioquímicos complejos que antes eran
difíciles o imposibles de fabricar. Los directivos de las compañías
farmacéuticas comprenden plenamente la importancia de la ingeniería
genética para el desarrollo de nuevos fármacos en la actualidad y en el
futuro.
El uso de animales vivos en la investigación médica es tema
de polémica. Aunque los farmacólogos han desarrollado y continúan
desarrollando técnicas para evitar su uso, los animales vivos
(fundamentalmente ratas y ratones) continúan siendo cruciales para
muchos procedimientos. Los organismos de control médico insisten en el
hecho de que se tienen que utilizar dos especies distintas para
comprobar la posible toxicidad de una nueva sustancia antes de conceder
el permiso a empezar ensayos clínicos.
La primera fase de estos ensayos implica la cooperación
voluntaria de personas sanas que reciben un breve tratamiento del nuevo
fármaco. Si no aparecen problemas, el organismo oficial que otorgó la
autorización permite el inicio de la segunda fase de los ensayos, en la
que unos pocos asesores especializados prueban el producto con un grupo
seleccionado de pacientes. Basándose en sus recomendaciones, la compañía
puede solicitar permiso de llevar a cabo la tercera fase de los ensayos,
de carácter más amplio. Si esta última fase produce resultados
satisfactorios, se solicita la autorización del fármaco. En algunos
casos es necesario repetir un procedimiento parecido en aquellos países
donde se quiera comercializar.
Generalmente los ensayos se llevan a cabo en hospitales,
donde es posible organizar ensayos denominados de doble ciego. Los
pacientes se dividen en dos o tres grupos; uno de ellos recibe el
fármaco que se quiere probar, otro recibe un placebo (una sustancia
inactiva) y a veces un tercer grupo recibe otro producto con el que se
quiere comparar el nuevo fármaco. Los tres compuestos se presentan de
manera que ni el paciente ni el médico tratante puedan diferenciarlos.
Según algunos diseños, sólo el farmacéutico del hospital sabe qué grupo
recibe cada compuesto y no divulga los resultados hasta el final del
ensayo, cuando los médicos hayan evaluado los resultados clínicos. En el
caso de medicinas para animales, se realizan ensayos parecidos que son
llevados a cabo por veterinarios.
En la actualidad la mayoría de los gobiernos occidentales
consideran que un requisito para la producción y distribución de
fármacos seguros y eficaces es que la industria farmacéutica continúe en
manos de la empresa privada. Otro requisito es el establecimiento de
organismos gubernamentales de vigilancia compuestos por expertos y con
poderes para conceder o negar la autorización a las compañías
farmacéuticas para comercializar sus productos, según criterios de
calidad de los mismos y seguridad para los pacientes. Estos organismos
de control son los responsables de impedir abusos o irresponsabilidades
por parte de los fabricantes, con lo cual se reduce la posibilidad que
aparezcan peligros para la salud y se produzcan desastres como el de la
talidomida.
Procesamiento de pulpa, papel y madera
Se puede dividir el procesamiento de la pulpa y el papel en
dos etapas:
• la producción de pulpa con una gran variedad de fibras
provenientes de la madera, u otras plantas, o, en un volumen cada vez
mayor, del papel reciclado; y,
• fabricación de productos de papel. Se utilizan cantidades
menores de fibras sintéticas para papeles especiales.
La producción de papel puede realizarse conjuntamente con
la producción de pulpa (fábricas de papel integradas), o separadamente,
en cuyo caso, se compra la pulpa de las fábricas respectivas del país, o
se la importa. En los países industrializados, la capacidad de las
fábricas de pulpa rara vez es menor de 500 toneladas de pulpa por día.
En los países en desarrollo, pueden ser de 50 toneladas por día o mes.
Los procesos de producción de pulpa son mecánicas,
termomecánicas y químico-termo-mecánicas, o químicas, utilizando el
proceso sulfito, kraft o kraft/sulfito. El Proceso Kraft es el dominante
debido a su versatilidad y flexibilidad. Algunas de las plantas más
antiguas emplean el proceso sulfito, que predominó hasta 1935, porque en
ese tiempo se consideraba que la pulpa de sulfito era más barata y más
fácil de producir que la de kraft.
En una fábrica de papel integrada, la lechada de pulpa se
transporta por tubería directamente a las máquinas de papel. Las
fábricas no integradas utilizan pulpa seca, mayormente. Se mezcla la
pulpa seca con agua antes de introducirla a la fábrica de papel.
La madera es la materia prima fundamental para la
producción de pulpa, pero se emplean, además, fibras vegetales como:
paja, bagazo, rafia brava, papiro, sisal, lino, yute, etc. El papel de
desecho es una materia prima cada vez más importante, especialmente para
la producción de papel periódico y ciertos papeles de seda, papel de
cartas, revistas y cartón. El único tratamiento químico que se requiere,
es la eliminación de la tinta, porque la mayoría del papel reciclado se
reduce a pulpa mecánicamente.
Las fábricas de pulpa, a menudo, se instalan cerca de su
fuente de materia prima, a saber, los bosques. Es importante manejar el
bosque adecuadamente para asegurar que se tenga un suministro uniforme y
sostenido de madera, y, también, porque la explotación de la madera es
una de las operaciones más difíciles y peligrosas de la industria de
papel.
Secado de sólidos
El secado de sólidos consiste en separar pequeñas
cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de
reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente
bajo. El secado es habitualmente la etapa final de una serie de
operaciones y con frecuencia, el producto que se extrae de un secador
para empaquetado.
Operaciones de secado
Existen varios tipos de operaciones de secado, que se
diferencian entre sí por la metodología seguida en el procedimiento de
secado; puede ser por eliminación de agua de una solución mediante el
proceso de ebullición en ausencia de aire; también puede ser por
eliminación de agua mediante adsorción de un sólido, y por reducción de
del contenido de líquido en un sólido, hasta un valor determinado
mediante evaporación en presencia de un gas.
Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes
-escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminas continuas- y
poseer propiedades muy diferentes.
El producto que se seca puede soportar temperaturas
elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o
moderadas. Esto da lugar a que en el mercado exista un gran número de
tipos de secadores comerciales. Las diferencias residen fundamentalmente
en la forma en que se mueven los sólidos a través de la zona de secado y
en la forma en la que se transmite
Equipos de secado
Las operaciones de secado pueden clasificarse ampliamente
según que sean por lotes o continuas. Estos términos pueden aplicarse
específicamente desde el punto de vista de la sustancia que está
secando.
El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un
soplador con una resistencia adaptada, o tan complejo como un secador
rotatorio.
Secadores de Bandejas
El secador de bandejas, o secador de anaqueles, consiste en
un gabinete, de tamaño suficientemente grande apara alojar los
materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de
aire caliente y seco. En general, el aire es calentado por vapor, pero
no saturado, de modo que pueda arrastrar suficiente agua para un secado
eficiente.
Es necesario hacer notar una situación interesante de
optimización de secadores. En este caso, cuando se calienta el aire con
vapor, debe tomarse en cuenta varios aspectos, si nos situamos en la
carta psicrométrica, el aire a utilizar, debe poseer una temperatura de
bulbo húmedo alta, una entalpía alta, pero una humedad relativa baja.
Puesto, que la operación de secado, como cualquier operación de
transferencia, depende del tiempo de contacto interfacial (el cual no
varía notablemente en este tipo de secador debido a la variación de la
velocidad del aire), el área de contacto interfacial (que para nuestro
caso requerimos que sean sólidos en terrones, o granos, para aumentar
esta relación), el gradiente de temperatura y de humedad y la
resistencia. En general, en este tipo de secadores, las variables que
pueden fijarse o variarse son los gradientes, he allí la importancia que
el aire no entre frío ni húmedo, puesto que esto minimiza el gradiente y
elimina la eficiencia del secador.
Esto último es cierto para todos los tipos de secadores, no
obstante, es más marcado en este tipo de secador, puesto que en los
siguientes, las otras variables no son tan rigurosamente fijas.
Secadores indirectos
al vacío con anaqueles
Este tipo de secador, es un secador por lotes, que funciona
de manera similar al secador de bandejas. Este secador está formado por
un gabinete de hierro con puertas herméticas, de modo que se trabaje al
vacío. Los anaqueles están vacíos dónde se colocan las bandejas con los
materiales húmedos. En términos generales, se trabaja con aire calentado
con vapor. Esto no es siempre cierto, pues es posible utilizar agua
caliente, para operaciones a temperaturas suficientemente bajas.
Cabe recordar, que este tipo de secadores, puede ser
utilizado para el secado de materias termolábiles, como lo son algunos
materiales biológicos y en ocasiones los farmacéuticos, aunque el secado
de estos no es tan común.
La conducción de calor en este tipo de secadores es por
radiación desde las paredes metálicas del secador. La humedad extraída
del material es recogida por un condensador dispuesto en el interior.
Secadores continuos
de túnel
Este tipo de secador está formado por un túnel, por el cual
pasan bandejas o carretillas con el material a secar, dentro del túnel,
se hace fluir, generalmente a contracorriente, aire caliente, el cual
sirve para secar los sólidos. Este tipo de secador es típico de la
industria alimenticia.
A diferencia de los secadores de bandejas, en este caso, el
área superficial, no es tan importante, debido a que la velocidad del
aire y el tiempo de estadía dentro del secador pueden variar en un rango
muy amplio, por ende, estos secadores son muy utilizados para materiales
grandes.
Secadores Rotatorios
En general, un secador rotatorio consta de un cilindro
hueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación, para permitir
el desliz de los sólidos a secar hacia la boca de salida. Se alimentan
por la boca de entrada y por la boca de salida se alimenta el gas
caliente, que habrá de secar a contracorriente el sólido que se desliza
despacio hacia la salida, a medida que se va secando.
El método de calentamiento es por contacto indirecto a
través de la pared del cilindro que se calienta por el paso de los
gases.
Las partículas atraviesan una sección relativamente corta,
a medida que se deslizan, mientras su humedad disminuye de la misma
manera en que descienden.
Secadores de tambor
rotatorio
Consta de un tambor de metal calentado, como se observa en
la figura 3, en las paredes se evapora el líquido, mientras una cuchilla
metálica, raspa lentamente el sólido, para que descienda por el tambor,
hasta la salida.
Este tipo de secadores son típicos del trabajo con pastas,
suspensiones, y soluciones. El tambor resulta como un híbrido entre un
secador y un evaporador.
Secadores por
aspersión
En este tipo de secador, se atomiza una suspensión líquida,
la cual es recibida por una corriente a contraflujo de aire caliente, la
cual evapora el líquido, de modo que caen las partículas sólidas que se
separan de la corriente de gas, por no ser volátiles. Las cámaras para
este efecto deben ser suficientemente grandes, para que el tiempo de
contacto interfacial sea suficiente. La aspersión se hace por medio de
toberas o difusores de alta velocidad.
Clasificación de los secadores
Los secadores se clasifican según:
1.
El método de transmisión de calor a los sólidos húmedos
1.
Secadores directos.
2.
Secadores indirectos.
3.
Secadores diversos.
4.
Secadores discontinuos o por lote.
5.
Secadores continuos.
6.
Secadores para sólidos granulares o rígidos y pastas semisólidas.
7.
Secadores que pueden aceptar alimentaciones líquidas o
suspensiones.
El primer método de clasificación revela las diferencias en
el diseño y el funcionamiento del secador, mientras que el segundo es
más útil para seleccionar entre un grupo de secadores que se someten a
una consideración preliminar en relación con un problema de desecación
específico.
Secadores directos
La transferencia de calor para la desecación se logra por
contacto directo entre los sólidos húmedos y los gases calientes. El
líquido vaporizado se arrastra con el medio de desecación; es decir, con
los gases calientes. Los secadores directos se llaman también secadores
por convección.
•
Secadores D-Continuos: la operación es continua sin
interrupciones, en tanto se suministre la alimentación húmeda. Es
evidente que cualquier secador continuo puede funcionar en forma
intermitente o por lotes, si así se desea.
•
Secadores D-Por lotes: se diseñan para operar con un tamaño
específico de lote de alimentación húmeda, para ciclos de tiempo dado.
En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y
temperatura varían continuamente en cualquier punto del equipo.
Secadores indirectos
El calor de desecación se transfiere al sólido húmedo a
través de una pared de retención. El líquido vaporizado se separa
independientemente del medio de calentamiento. La velocidad de
desecación depende del contacto que se establezca entre el material
mojado y las superficies calientes. Los secadores indirectos se llaman
también secadores por conducción o de contacto.
•
Secadores I-Continuos: la desecación se efectúa haciendo pasar el
material de manera continua por el secador, y poniéndolo en contacto con
las superficies calientes.
•
Secadores I-Por lotes: en general los secadores indirectos por
lotes se adaptan muy bien a operaciones al vacío. Se subdividen en tipos
agitados y no agitados.
La maceración es un proceso de extracción sólido-líquido.
El producto sólido (materia prima) posee una serie de compuestos
solubles en el líquido extractante que son los que se pretende extraer.
En general en la industria química se suele hablar de
extracciones, mientras que cuando se trata de alimentos, hierbas y otros
productos para consumo humano se emplea el término maceración. En este
caso el agente extractante (la fase líquida) suele ser agua, pero
también se emplean otros líquidos como vinagre, jugos, alcoholes o
aceites aderezados con diversos ingredientes que modificarán las
propiedades de extracción del medio líquido.
A veces el producto empleado es el extracto propiamente
dicho y otras el sólido sin los citados compuestos o incluso ambas
partes, por ejemplo si extraemos cafeína del café, podemos emplear el
café descafeinado para hacer una infusión tradicional y la cafeína para
la confección de refrescos u otros usos.
La naturaleza de los compuestos extraídos depende de la
materia prima empleada así como del líquido de maceración. En los casos
en que se utilice el producto extraído se suele emplear una etapa de
secado bien al sol, con calor o incluso una liofilización.
En herboristería, es decir el arte en el cual se utilizan
las plantas medicinales y hierbas para curar o preparar diversos
productos, se utiliza mucho este método.
Tipos de maceración
Existen, básicamente, dos tipos de maceración:
Maceración en frío
Consiste en sumergir el producto a macerar en un recipiente
con la menor cantidad de agua posible, sólo lo suficiente como para
cubrir totalmente lo que se desea macerar. Esto se hace por un lapso más
o menos largo, dependiendo de lo que se vaya a macerar.
La ventaja de la maceración en frío consiste en que al ser
sólo con agua se logran extraer todas la propiedades de lo que se
macera, es decir, toda su esencia sin alterarla en lo más mínimo.
Maceración con calor
El proceso a ejecutar en este tipo de maceración es el
mismo que en la maceración en frío, sólo que en este caso puede variar
el medio por el cual se logra la maceración. El tiempo que se desea
macerar varía mucho de la maceración en frío ya que al utilizar calor se
acelera el proceso tomando como referencia que 3 meses de maceración en
frío, es igual a 2 semanas en maceración con calor, esto es en el caso
de las plantas y hierbas medicinales.
La desventaja de la maceración en calor es que no logra
extraer totalmente pura la esencia del producto a macerar, ya que
siempre quema o destruye alguna pequeña parte de esta (muchas veces se
trata de compuestos termolábiles).
Muchas veces, para acortar más los tiempos de extracción y
que las substancias pasen el menor tiempo posible a elevadas
temperaturas, se hacen extracciones con corriente de vapor.
Fuente: wikip
